鐵路橋梁工程建設中的高墩施工技術要點探析

摘要：在鐵路橋梁工程建設中，為確保橋梁高墩結構施工的可靠性，有效增強鐵路橋梁安全性能，結合包銀高速鐵路項目，對鐵路橋梁高墩施工特點進行分析，并針對橋梁高墩施工中的常見問題，進一步明確了鐵路橋梁高墩施工技術要點。通過研究可知，高墩施工技術方案中，模板施工、混凝土施工、鋼筋施工是鐵路橋梁項目中控制高墩質量的關鍵內容。

關鍵詞：鐵路；橋梁；高墩；施工技術

0" "引言

多數鐵路工程需要利用大橋、超大橋梁工程作為鐵路線路的連接樞紐。高墩是該類橋梁項目的重要結構工程，其施工質量會直接影響鐵路橋梁的可靠性。相關單位應靈活應用鐵路橋梁高墩施工技術，明確高墩施工技術要點，滿足新時期鐵路交通事業的建設要求。

為在鐵路橋梁工程建設中，確保橋梁高墩結構施工的可靠性，有效增強鐵路橋梁安全性能，本文結合包銀高速鐵路項目，對鐵路橋梁高墩施工特點進行分析，并針對橋梁高墩施工中的常見問題，進一步明確了鐵路橋梁高墩施工技術要點。

1" "項目概況

新建包銀高速鐵路銀川至惠農段位于寧夏回族自治區石嘴山市、銀川市境內，線路北起石嘴山市惠農區，經石嘴山市大武口區、平羅縣，自沙湖景區西側約2.6km處通過，沿包蘭鐵路東側南行經賀蘭縣，接入在建銀西高鐵銀川站高速場。

二工區線路全長14.8km，雙線特大橋梁3座、大橋1座、樁基2074根、墩臺229個、連續梁3聯、涵洞15座、框構小橋6座、路基長度7.3Km。在該項目特大橋梁、大橋中墩臺結構屬于高墩臺，相較于普通墩臺，高墩的施工難度較大，需進一步明確高墩施工技術要點，加強鐵路橋梁工程建設中高墩施工質量控制。

2" "鐵路橋梁高墩施工特點

2.1" " 對設備、工藝要求高

根據包銀高速鐵路橋梁項目的施工實踐可知，自然環境、施工技術等因素對高墩施工的制約較多，所以為提升工程建設效率，一般會借助模板同時進行多個高墩墩身的施工作業。此種方式雖然能夠節約工期，提升施工效率，但需要投入大量的人力成本、物力成本，且對高墩施工工藝方案、施工設備的配置要求較高[1]。比如，起吊高墩結構時需要用到較多起重設備，混凝土澆筑時需使用100m高的高壓混凝土輸送泵。

2.2" " 墩身施工耗時長

一般鐵路橋梁項目中的高墩墩高不低于55m，墩身施工需采用翻模施工技術。但在具體施工作業中，地形條件、天氣都會影響高墩施工進度，導致墩身施工所需的時間較長。鐵路橋梁墩身較高，對混凝土澆筑高度有著一定要求，每次澆筑應控制為每模4.5m，每個高墩需要在多次澆筑后完成，由此導致高墩澆筑速度緩慢、耗時增加。

3" "鐵路橋梁高墩施工的質量控制措施

3.1" " 增強高墩穩定性

高墩是鐵路橋梁的重要支撐結構，其穩定性會直接影響鐵路橋梁的使用質量。高墩施工時，應全面地考察鐵路沿線的地質環境，并在施工過程中注意預防整塊硬物對高墩穩定性產生不利影響。高墩的質量也會影響到其穩固性，所以在進行橋梁高墩的施工過程中，還應加強高墩的質量檢驗，規范高墩工藝，使其各項質量指標符合鐵路橋梁高墩施工的根本要求，確保高墩結構穩定性[2]。

3.2" " 明確高墩施工質量控制要點

應用可定型的高墩模板，加強控制模板安裝、接縫質量控制。模板接縫時，可用雙面止漿帶，同時用膩子抹平面板。高墩結構中的保護層可采用混凝土墊塊，以此確保高墩墩身的美觀。加工制作高墩模板時，應嚴格控制模板的拼縫大小、剛度、錯臺、平順度。投入使用前進行試拼裝，排查質量風險。高墩施工時注意混凝土合理配置，確保其耐久性符合設計要求。應做好高墩墩身混凝土的降溫防裂工作，加強墩身施工后的養護管理，合理控制養護時間，減少高墩表面裂紋風險，保障高墩施工質量。

4" "鐵路橋梁工程中高墩施工技術要點

4.1" " 合理布設施工支護體系

包銀高速鐵路橋梁項目中高墩施工時，在高墩施工區域設置“扣件式鋼管”腳手架，將其作為施工支護體系。腳手架位置可根據高墩實際高度、規格大小確定。由于該項目中的高墩高度大于50m，所以腳手架應采用雙管雙排立桿的搭建模式。各排腳手架的搭設距離約為0.8m，大橫桿距離控制在1.5m以內。若腳手架高度超出設計范圍，應將腳手架與高墩結構直接連接，確保施工安全[3]。

另外，高墩施工期間，為加強鋼管的連貫性，應將腳手架結構中每組鋼管的間距調整為4.5～5m左右。將高墩與腳手架立桿連接時，還應用規格為5mm的鋼管加固立桿結構。隨后結合腳手架搭建剛度要求，放置剪刀撐。在此期間，為確保腳手架承載能力符合高墩施工要求，應按照高墩施工設計，提前計算腳手架所需的承載能力，詳細分析腳手架結構中小橫桿、立桿的剛度和強度要求。

4.2" " 明確高墩模板設計、組裝要點

4.2.1" "高墩模板設計

鐵路橋梁項目中高墩模板多為鋼材質模板，市場上常見的鋼材質模板包括定型模板、異形模板兩種。包銀高速鐵路橋梁項目中采用厚度為5mm的定型模板，為加強高墩穩固性，模板設計時，所用面板的邊框和板肋為寬度不得低于70mm的鋼板。其鋼板厚度為8mm，板肋間距為（275±25）mm[4]。

4.2.2" "高墩模板組裝

組裝高墩模板時，施工人員應遵循以下技術要點：清理高墩承臺表面，確保表面無浮漿且露出混凝土層后。清理模板表層，涂抹脫模劑，脫模劑配比應遵守高墩施工組織設計要求，如脫模劑中機油、柴油的比例應調整2：1。涂抹脫模劑時，應嚴格控制脫模劑的量，同時均勻低將其涂刷在高墩模板上，使其順利結膜。

高墩模板的吊裝高度通常為2～4m，連接模板結構時，應用雙面膠黏合模板連接處，并注意預防漏漿風險。提前在高墩模板中埋設PVC管，使模板結構能夠順利對接，拆模后再次使用模板，以利于節約高墩施工成本。完成高墩模板組裝后，檢查、評估模板組裝質量，測量模板四角的基本方位，校正模板軸線，使模板軸線誤差不超過5mm，核查無誤后用手搖葫蘆固定高墩模板的四角[5]。

高墩墩身模板可分為混凝土施工模板、定位導向模板兩種。高墩施工時，施工人員在模板組裝時可在每個橋墩使用8m長的值班模板，然后澆筑混凝土，澆筑后向上順接高墩6m的高墩內外模板，搭建混凝土施工模板體系。

4.3" " 靈活應用混凝土施工技術

4.3.1" "選用混凝土原料

為使鐵路橋梁高墩的墩柱外表美觀、質量良好，選用混凝土原料時，提前檢測水泥、其他輔料的親和性。隨后根據高墩施工設計，選用粗細骨料，控制混凝土砂漿中的含泥量。

4.3.2" "控制混凝土坍落度

高墩施工需借助輸送泵輸送混凝土，在此期間，施工人員應注意控制混凝土的坍落度，避免因混凝土坍落度過大而引起混凝土出現蜂窩、水泡、翻砂等問題，影響高墩施工質量。混凝土坍落度過小，同樣會改變混凝土流動性，影響高墩墩柱美觀。因此高墩施工時還應結合高墩墩身的施工高度，將混凝土的坍落度控制在（150±10）mm為最佳。高墩墩身施工高度、混凝土坍落度的作用關系如表1所示。

4.3.3" "配制及澆筑混凝土

混凝土配制質量同樣會影響高墩施工質量，應按照高墩施工組織設計配制混凝土，并且在拌和混凝土時，使混凝土攪拌時間不低于2min。澆筑混凝土前，還應提取部分樣品，在混凝土凝固后檢驗其澆筑質量，無誤后投入使用。

若高墩施工中混凝土垂直傾落高度大于2m，泵送混凝土時應借助振動管、串筒控制混凝土的下落速度。混凝土澆筑方法為分層澆筑，澆筑后均勻地將混凝土攤鋪在高墩模板上，混凝土澆筑期間若模板位置、泵送拉桿錯開，應及時調整，確保澆筑作業的可靠性。

另外，對高墩墩身進行分節澆筑時，施工人員還應控制好每節墩身的混凝土頂面高度，使鄰近墩身接縫良好。當混凝土澆筑到高墩頂層結構時，應讓混凝土保護層高于高墩模板層頂部。澆筑完畢后，組織施工人員用木抹子抹平處理混凝土，將高墩的模板面、混凝土頂面整平。

4.3.4" "振搗及養護混凝土

指定專人監管混凝土振搗作業，振搗期間重點控制混凝土澆筑速度、澆筑質量。振搗前應提前測試振動棒，隨后自外而內的振搗模板上的混凝土。澆筑、振搗結束后，對混凝土進行養護，直到混凝土強度達到2.5MPa時進行拆模。拆模時應注意模板彈性，并且為確保高墩墩柱質量。期間施工人員應同步卸下手搖葫蘆和墩柱模板，避免拆模工作對墩柱結構產生的破壞。

拆模時先將螺母卸下，然后逐一的拆除模板結構。拆除期間應注意控制模板位置，并使模板和墩柱的混凝土面層留有縫隙。同時定期灑水，使混凝土降溫，保證墩柱混凝土強度和濕潤度。通常情況下，每卸除一塊墩柱模板，都應對混凝土灑水降溫。

墩身較高的鐵路橋梁灑水養護難度大，對此可在低矮區域灑水，其余墩身使用混凝土養護液、高墩頂部覆蓋土工布。具體養護方法是用壓縮噴霧器，將混凝土養護液噴灑在墩身混凝土表面，噴頭和混凝土面的距離約為30cm。混凝土拆模后同樣應立即噴灑養護液，避免因噴灑不及時導致混凝土內水分蒸發。

4.4" " 規范鋼筋連接技術流程

焊接高墩墩身內鋼筋得基本工藝流程如下：檢查機械設備→設計焊接參數→試焊模擬試件→確定焊接參數→施焊→檢驗鋼筋連接質量等。高墩施工中的鋼筋焊接接頭形式有分幫條焊、坡口焊、搭接焊、熔槽等4種，包銀高速鐵路橋梁項目中采用HRB335Φ25幫條焊、搭接焊。在此期間，鋼筋連接的具體流程如下：

按照鐵路橋梁高墩結構設計，將水平鋼筋吊裝墩身上，加固處理后綁扎鋼筋。施工人員依照高墩鋼筋捆綁特點，設置墩身鋼筋保護層，控制鋼筋連接時的各項參數。比如搭接焊接頭焊縫厚度應大于主筋直徑的0.25倍；焊縫寬度為主筋直徑的0.7倍；固定主筋、幫條時可采用四點定位焊接工藝，固定點距離鋼筋結構頂端約20mm，主筋間距應預留2～5mm空間。鋼筋連接時，嚴格控制墩身鋼筋結構的間距，將其誤差控制在合理范圍內，如表2所示。

4.5" " 重視墩身測量控制

墩身線性控制是鐵路橋梁高墩施工的難點問題，在高墩施工技術體系中，施工人員可通過墩身測量的方式，準確定位墩身，加強墩身線性控制。

4.5.1" "墩身測量放樣

高墩墩身測量放樣一般采用“全站儀三維坐標法”。應用該測量方法時，施工人員可在墩位周邊布設的控制點上安裝測量儀器，分別測量每個控制點的墩身三維坐標、高程，對比分析后取測量平均值，評估墩身位置是否符合設計值。發現誤差后，可計算測量差值，調整墩身點位。

4.5.2" "鋼筋放樣

安裝墩身的豎向鋼筋作為定位鋼筋，定位鋼筋上可用鋼卷尺進行測量放樣，初步的粗定位墩身，隨后安裝橫向鋼筋結構、墩柱模板，調整鋼筋保護層。

4.5.3" "墩身施工測量

復測墩身測量所需的基準點，并注意外部環境對墩身測量造成的影響，盡量在風力小、溫度低的情況下放樣測量高墩墩身的各部位。

4.5.4" "控制墩身位置

高墩施工過程中，施工人員應注意墩身空間位置的控制，避免在模板成型后出現位移、側移情況。控制測量方法是在模板頂面布設定位點，定位點一般為選墩身中心點，然后應用全站儀三維坐標法定位該測點，持續地在施工期間校正模板，將墩身控制在設計位置上。

5" "結語

綜上所述，高墩是鐵路橋梁工程建設中的重要結構，其施工質量會直接影響鐵路橋梁運行的安全性。因此，為加強高墩施工質量控制，還應明確鐵路橋梁項目中高墩施工技術要點，做好高墩模板組裝、墩身澆筑混凝土、鋼筋連接等環節的施工管理工作，借此提升高墩施工質量，建設高質量、穩固性強、安全性能明顯的鐵路橋梁高墩結構，滿足新時期鐵路交通事業發展中對橋梁工程的質量要求。

參考文獻

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[2] 龍德.基于橋梁高墩爬模施工技術研究及應用[J].四川水泥，2020（2）：18-25.

[3] 陶再佳，陽斌.高墩施工技術在公路橋梁施工中的應用[J].黑龍江交通科技，2021（2）：2-7.

[4] 成科霈.擴建道路下穿高墩大跨鐵路橋梁施工影響[J].山東交通科技，2022（1）：6-8.

[5] 陳沛.高墩及連續梁施工技術與安全防護探討[J].建材與裝飾，2021（5）：33-35.